2023～2024 学年云学名校联盟高二年级期末联考
物理试卷参考答案
1．D
【详解】距离点电荷 R处的电场强度大小为 =
2
距离点电荷 3R处的电场强度大小为 1 = =9 2 9
故选 D。
2．B
【详解】A．甲、乙碰撞过程中 2 2 = + 2 乙得 乙 = ,A错误;
1 2 1 2 2B. 甲、乙碰撞过程之前 2 （2 = 5 2 1 1 3） ，碰撞之后 2 2 （ 2乙） = 二者不2 2 2 2 2 2
相等，机械能不守恒，B正确；
C. 甲碰撞前后动量改变量： p甲 = = 2 ，C错误；乙碰撞前后动能改变量：
2 2
Ek =
1 2 （ ） 1 2 （2 ） = 3 2
乙 ,D错误;2 乙 2
故选 B。
3．B
【详解】由题意可知
1 = + ， 2 = 2
解得 = 1 2，A、C、D错误，B正确。
3
故选 B。
4．C
【详解】.ABD.由右手定则知导体棒 MN中感应电流方向为 M到 N，MNDC回路中感应电流为逆时针方向，
MNEF回路中感应电流为顺时针方向；ABD错误；C.导体棒 MN充当电源作用，电源内部电流从低电势流
向高电势，故电势 M端的电势低于 N端的电势，C正确；故选 C。
5．D
【详解】A．开关接 1时，两极板间电势差 U不变，增大平行板电容器的板间距离，根据 = ，
4
电容 C变小，根据 Q=CU，电荷量 Q变小，选项 A错误；
B．开关接 1时，U不变，将一块金属板插入电容器两板之间，相当于减小平行板电容器的板
间距离，根据 U=Ed，电场强度 E变大，选项 B错误；
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C．开关接 2时，电荷量 Q不变,增大平行板电容器的板间距离，电荷量 Q也不变，选项 C错误；
D ．开关接 2时，电荷量 Q不变,将一块陶瓷片插入电容器两板之间,相对介电常数εr变大，根据 = ，4
电容器的电容变大，根据 Q=CU可知，电势差 U变小，电压表示数变小，选项 D正确。
故选 D。
6．C
【详解】A．闭合开关一段时间后，A灯和 B灯一样亮，所以此时滑动变阻器的阻值等于线圈的直流电阻，
A错误；
B．开关闭合瞬间，A灯立即变亮，B灯由于自感线圈的阻碍作用，流过的电流从零开始逐渐变大，其亮
度逐渐变亮，故 B灯逐渐变亮，B错误；
C．开关闭合时，流过线圈电流是自左向右，断开开关，由于自感线圈的阻碍作用，电流不能马上剪刀零，
电流方向仍自左向右，因此流过 B灯的电流自左向右，C正确；
滑片右移，滑动变阻器电阻变大，此时滑动变阻器的阻值大于线圈的直流电阻，流过 A灯电流小于流过 B
灯电流，接着断开开关，线圈充当电源作用，流过 A灯电流先变大再逐渐变小，流过 B灯的电流缓慢变小，
故 A灯闪亮后再缓慢变暗，B灯缓慢变暗，D错误。故选 C。
7．A
v2 5
【详解】从粒子源射入磁场的粒子在磁场中偏转的圆周半径为 r， qvB m ，解得 r L，当轨迹与
r 7
5 2 5 2 4
ad边相切交 ab M 2边于点 ，连接 O1与切点，由几何关系得 PP1 L ( L L) L，则
7 7 7 7
2
MM 4 3 51 L L L，M
1O1 L
(3 L)2
4
L
7 7 7 7 7
aM 5则 L 4 1 L L，当轨迹与 ab边相切于 N点时，N即为粒子从 ab边射出的最远点，连接圆心
7 7 7
2
O2与切点，由几何关系得 PN 52
L (L
5 21
L)2 L，ab边有粒子射出的长度
7 7 7
x 2 L 21 1 1 21 L L L，A正确。
7 7 7 7
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8．BCD
【详解】AB．已知平衡位置在 = 6 m处的质点正向上振动，根据同侧法可知波沿 x轴负方向传播，A错
误，B正确；
C．波沿 x轴负方向传播，b质点比 a质点先回到平衡位置，C正确；
D．7 s = 3 + ，质点 a的路程为 14A = 56 cm ，D正确
2
故选 BCD。
9．AD
【详解】A．带正电荷的粒子进入速度选择器，所受的静电力向右，则洛伦兹力必须向左，根据左手定则
判断可知，速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外，故 A正确；
B ．要让粒子通过速度选择器进入质谱仪，则粒子的速度大小一定为 ，设加速电场两极板间电压为 U，有
1 2
= 2 =
2 2 2
故加速电场两极板间电压
2
=
2 2
故 B错误；
CD．粒子进入磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则
v2 v EqvB0 m ， r B
整理得
r mv mE
qB0 qB0B
其中 E、B、B0都是定值，粒子打在胶片上的位置越远离狭缝 P，则粒子的轨道半径 r越大，粒子的比荷
越小，故 C错误，D正确。
故选 AD。
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10．AD
【解析】导体棒 1 和导体棒 2 切割产生的电动势相加为 E 3BLv0 ，A 正确；回路中电流为
E 3BLv BLv B2L2I 0 0 v，则导体棒 2 所受安培力为 F BIL 0 ，B错误；导体棒 1 和导体棒 2
3R 3R R R
所受安培力大小相等、方向相反，则导体棒 1 和导体棒 2 组成的系统动量守恒，取向右为正方形，有
2m 2v0 mv0 2mv2 ， v
3
2 v0 ，C 错误；导体棒 1 和导体棒 2 最终会以相同的速度运动，有2
2m 2v0 mv0 3mv共 ， v
BL x
共 v0 ，对导体棒 2 列动量定理有 BqL 2m 2v0 2mv共 ， q ，3R
x 6mv0R 6mv R 2 2 ，则导体棒 1和导体棒 2的距离为
0
2 2 x，D正确。B L B L
2
11. （每空 2分）（1） 8.09/8.10/8.11 1.25 2 （ ）
4
【详解】（1）如图尺子最小分度值为 1mm，读数为 8.10 cm。
游标卡尺的读数为
1mm+ 5 × 0.05 mm = 1.25 mm
（2）根据电阻定律
= =
1
=
2 4
解得
2
=
4
12. 1 + 1 （每空 2分）（1）5 ； 从 a到 b （2） + 0 ； ； ； 小于
0 0 00
【评分标准】
按照参考答案阅卷，每空 2分，共 12分
【详解】（1）当 0 = 0时，电压表示数为 0，因此 0 = 5 Ω；若 > 0，则 < ,通过电压表的电流方向 0
为从 a到 b；
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（1）根据闭合回路的欧姆定律， = ( + + )
1 1 r+ 0 1 r+ 0
0 ，变形可得
= + ，则 = ， =
0 0 0 0
，因
0
= 1 = 0 此 ， 0；若考虑电压表内阻，则 真 = > + 测，即电池内阻的测量值小于真实值。0 0
3
13. 1 3（ ） 2 ；（2） 2
【详解】（1）刚好能到达 P点，说明到达 P点时速度为零，从 M到 P，对小物块列动能定理有：
+ 0.5 = 0 2分
解得：
= 3 2 1分
（2）匀强电场的场强为
= = 3
2 4 1分
M、N两点的电势差大小为
= =
3
4 1分
从 M到 N，对小物块列动能定理有：
0.5 =
1 2 2分
2
设物体经过 N点时轨道对物体的支持力为 F，在 N点，由牛顿第二定律有：
=
2
1分
解得 = 3 3，由牛顿第三定律（1分）得，滑块对轨道的压力大小也为 。 1分
2 2
【评分标准】
按照参考答案阅卷，步骤明确，共 10分
14.（1）5 ，从 b到 a；（2）2400 ；（3）10
【详解】（1） = 2 时，线圈内产生的感应电动势大小为：
= ΔΦ = ΔB = 20 2分
t t
感应电流的大小为：
= = 5 分
+ 1
由楞次定律可知，电阻 R上感应电流的方向为从 b到 a。 1分
（2）4~6s内产生的感应电动势大小为：
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= ΔΦ = ΔB = 80 2分
t t
感应电流的大小为：
= = 20
+ 1分
电阻 R上产生的焦耳热为：
= 2 = 2400 2分
（3）把磁场半径缩小为原来的一半，面积 1 = 100 2（1分），4~6s内产生的平均感应电动势为：
E = n ΔΦ 1分
Δt
产生的平均感应电流为：
I = E 分
R+r 1
4~6s内通过 R的电荷量为：
= = ΔΦ = 10
+ 2分
【评分标准】
按照参考答案阅卷，步骤明确，共 14分
15. 2 （1） ；（2）（2 ，0）;（3）0.52
解析：（1）设粒子 刚进入磁场的速度大小为 0，由动能定理得
= 1 2
2 0
① 2 分
依题可知，粒子 进入磁场的运动半径为 ，因此洛伦兹力提供向心力
=
2
0
0 ② 1 分
联立上式①②可得
= 2 1分
（2）粒子 与粒子 发生弹性正碰，设碰撞后的速度为 1和 2，由动量守恒定律和机械能守恒定律可得
0 = 1 + 3 2 ③ 2 分
1 2 1 2 1 2
2 0
= 1 + × 3 2 ④ 2 分2 2
设碰撞后粒子 在匀强磁场的运动半径为 1，由洛伦兹力提供向心力可得
2 = 11 ⑤ 1分 1
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粒子 与 碰撞后，离原点 的最远距离
= + 2 1 ⑥ 1分
联立③④⑤⑥可得， = 2 ，则 B点的坐标为（2 ，0） 1分
（3）设粒子 的带电量为 '，碰撞后在磁场的运动半径为 2，在电场运动的水平位移为 '，射出电场时速
度与水平方向夹角为θ，射出电场后在磁场的运动半径为 3，速度为 3，依题可知
3 + 3 = 2 ⑦ 1 分
碰撞后，粒子 做匀速圆周运动，做一个半圆后，恰好垂直射入电场，因此有
' = 3
2
2
2 ⑧ 1 分 2
' = 2 2 ⑨ 1 分
粒子 在电场中做类平抛运动，只有电场力做正功，由动能定理可得
' ' = 1 × 3 ( 2 )2 ⑩ 1 分
2
粒子 射出电场后做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力得
2
' 3 =
3 3 1 分
3
= 23
17 1
联立①②③④⑦⑧⑨⑩ 可得， = ≈ 0.52 2 分
' 6
【评分标准】
按照参考答案阅卷，步骤明确，共 18分
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{#{QQABbQSEogigABAAAQgCQw2KCAOQkAEAAIoGAEAAMAAASQFABAA=}#}2023～2024 学年云学名校联盟高二年级期末联考
物理试卷
考试时间：2024 年 1 月 27 日 10:30～11:45 满分：100 分 时长：75 分钟
一、选择题（本大题共 10 小题，每小题 4分，共 40 分。在每小题给出的四个选项中，第 1～7 题只有一
项符合题目要求，第 8～10 题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有
选错的得 0 分。）
1．真空中某处固定一带电荷量为+Q的点电荷，在距离该点电荷 R处，电场强度大小为 E，
则距离该点电荷 3R处，电场强度大小为（ ）
A 1． B．9E C．3 D 1．
3 9
2. 质量分别为 m和 2m的甲、乙两个物体沿同一直线在光滑的水平面上相向运动，甲的速度
大小为 v，乙的速度大小为 2v，碰后甲物体速度反向且大小仍为 v，碰撞时间极短，下列说
法正确的是（ ）
A. 碰后乙物体速度大小为 2v
B. 甲、乙碰撞过程中系统机械能不守恒
C. 甲物体在碰撞过程中动量的变化量为 0
D. 乙物体在碰撞过程中动能变化量为 0
3．如图所示，用绝缘细绳竖直悬挂一个匝数为 n的矩形线圈，细绳与拉力传感器相连，传感
器可以读出细绳上的拉力大小。现将线框的下边 MN垂直置于匀强磁场中，MN边长为 L。当
导线中通以大小为 的电流时，传感器的读数为 1；当电流反向且大小变为原来两倍时，传感
器的读数变为 2（0 < 2 < 1），磁感应强度的大小为（ ）
A． = 1 2
3
B = 1 ． 2
3
C ． = 1 2
2
D = 1 ． 2
2
4．如图所示，CDEF是金属框，框内存在着垂直纸面向里的匀强磁场。当导体棒 MN向左移
动时，下列说法正确的是（ ）
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A．MNDC回路中感应电流为顺时针方向
B．MNEF回路中感应电流为逆时针方向
C．导体棒 M端的电势低于 N端的电势
D．导体棒 MN中感应电流方向为 N到 M
5．如图所示，平行板电容器通过单刀双掷开关与电源、理想电压表相连，先将开关置于 1位
置给电容器充电，过一段时间后，再置于 2位置，发现理想电压表指针发生偏转。进行以下
操作，得到结论正确的是（ ）
A．开关接 1时，增大平行板电容器的板间距离，稳定后
电容器所带电荷量变大
B．开关接 1时，将一块金属板插入电容器两板之间，稳
定后极板间电场强度不变
C．开关接 2时，增大平行板电容器的板间距离，稳定后
电容器所带电荷量变少
D．开关接 2时，将一块陶瓷片插入电容器两板之间，稳定后电压表示数变小
6．如图所示，两个小灯泡 A、B规格相同，A灯与滑动变阻器串联后接入电路，B灯与自感
系数相当大的线圈 L串联后接入电路。先调节滑片置于 P点，再闭合开关，一段时间后，发
现 A灯和 B灯一样亮。那么，下列说法正确的是（ ）
A．滑片置于 P点时，滑动变阻器的阻值小于线圈的直流电阻
B．开关闭合瞬间，A、B灯缓慢变亮
C．断开开关瞬间，电流自左向右通过 B灯
D．现将滑片右移，再断开开关，A、B灯均闪亮后再缓慢变暗
7．如图所示，在边长为 L的正方形边界 abcd区域内存在大小为 B，方向垂直纸面向外的匀
2
强磁场，边界 cd边上有一个距 d点 L的粒子源 P，正向匀强磁场连续发射质量为 m，电荷
7
v 5qBL量为 q，速度大小均为 ，速度方向与边界的夹角00 1800的带正电的粒子，不计7m
粒子的重力及粒子间的相互作用，则 ab边有粒子射出的长度是（ ）
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A 1 21． L
7
B 2 21． L
7
C 5． L
7
D 6． L
7
8．如图所示，一列周期为 2 s，振幅为 4 cm，沿 x轴方向传播的简谐横波 = 0时刻的部分
波形图，已知平衡位置在 = 6 m处的质点正向上振动。下列说法正确的是（ ）
A．波沿 x轴正方向传播
B．波沿 x轴负方向传播
C．b质点比 a质点先回到平衡位置
D．0~7s内，质点 a的路程为 56cm
9．如图是质谱仪的工作原理示意图。无初速度的带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择
器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为 B和 E。平板 S上有可让粒
子通过的狭缝 P和记录粒子位置的胶片 1 2。平板 S下方有强度为 0的匀强磁场。关于质量
为 m，电荷量为 q的粒子，下列表述正确的是（ ）
A．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外
B
2
．要让粒子通过速度选择器进入质谱仪，加速电场两极板间电压为
2 2
C．粒子打在胶片上的位置离狭缝 P越远，表明其比荷越大
D．粒子打在胶片上的位置离狭缝 P越远，表明其比荷越小
10. 如图所示，平行且光滑的金属导轨 MN、PQ放置在垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应
强度大小为 B，导轨间距为 L，电阻不计。质量为m的导体棒 1和质量为 2m的导体棒 2置于
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导轨上，两导体棒相距 x，导体棒 1和导体棒 2的电阻分别为 R和 2R。现在分别给导体棒 1
和导体棒 2向左和向右的初速度 v0 和 2v0 ，关于导体棒 1和导体棒 2以后的运动，下列说法
正确的是（ ）
A.导体棒 1和导体棒 2构成的回路，初始时刻电动势为3BLv0
B. 3B
2L2v
初始时刻导体棒 2所受安培力大小为 0
R
C.当导体棒 1的速度为 0时，导体棒 2的速度为 v0
D. 6mv很长一段时间后，导体棒 1和导体棒 2的距离为 0R x
B2L2
二、非选择题（本题共 5 小题，共 60 分。）
11．（6分）某同学在一次“测定金属的电阻率”的实验中，用伏安法测出金属丝的电阻，然后
计算出该金属材料的电阻率。
（1）用刻度尺测得该金属丝的长度如图甲所示，读数为 = cm；用游标卡尺测得
该金属丝直径如图乙所示，读数为 = mm；
（2）设测得电流表的示数为 ，电压表的示数为 U，可得金属丝的电阻率为 = 。（用
U、 、L、D四个物理量表示）
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12. （12分）某实验兴趣小组欲测定一个电池的电动势和内阻，除开关、导线以外，发现只
有一个电压表 V、一个电阻箱 和几个不知阻值的定值电阻 0。为了完成实验，该小组设计
图甲和图乙所示电路。
（1）通过图甲可以测定 0的阻值，当 = 5 Ω时，电压表示数恰好为 0，则 0 = Ω，若 >
0，则通过电压表的电流方向为 （填“从 a到 b”或“从 b到 a”）；
2 1（ ）通过图乙测定电池的电动势和内阻，测得 和 多组数据，绘出 的图像，则函数表
1
达式 = ，若图像斜率为 ，纵截距为 ，则电池的电动势 = 和内阻 =
（结果用 、 、 0表示）；若考虑电压表内阻，则电池内阻的测量值 真实值（填“大
于”、“小于”、“等于”）。
13．（10分）如图所示，在水平向左的匀强电场中，有一光滑半圆形绝缘轨道竖直固定放置，
其半径为 R，电场线与半圆轨道处在同一平面内，半圆轨道最低点与一水平粗糙绝缘轨道 MN
相切于 N点。一小滑块（可视为质点）带正电且电荷量为 q，质量为 m，与水平轨道间的滑
动摩擦力大小为 0.5 g，现将小滑块从水平轨道的 M点由静止释放，恰好能到达 P点，MN
的长度为 R，已知重力加速度大小为 g，求：（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，sin53°＝0.8，cos53°
＝0.6）
（1）M、P两点的电势差大小 ；
（2）物体经过 N点时滑块对轨道的压力大小。
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14．（14分）如图甲所示，一个圆形线圈的匝数 = 1000，线圈面积 = 400 cm2，线圈的电
阻 = 1 Ω，在线圈外接一个阻值 = 3 Ω的电阻。把线圈放入一个方向垂直线圈平面向里的圆
形匀强磁场中，磁场的大小和线圈完全重合，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示，求：
（1） = 2 s时电阻 R上的电流大小和方向；
（2〉4~6 s内电阻 R上产生的焦耳热 Q；
（3）若把圆形磁场半径缩小为原来的一半，求 4~6 s内通过电阻 R的电荷量。
15.（18分）如图所示，平面直角坐标系 的第一、二、四象限存在垂直纸面向里的匀强磁
场，第三象限存在水平向右的匀强电场，电场强度大小为 。一质量为 ，带电量为 的正电
粒子 ，从 A点静止开始运动，当粒子 第一次运动到 x轴时，恰好以垂直 轴运动方向，与
静止在 轴上的带正电粒子 发生弹性正碰，已知粒子 质量为 3 ，A点坐标为（ ， ），
碰撞过程中电荷不发生转移，不计重力。求：
（1）匀强磁场的磁感应强度 B的大小；
（2）粒子 与 碰撞后，粒子 离原点 的最远距离 P点的坐标；
（3）若粒子 也能以垂直 轴运动方向到 P 点，则粒子 与粒子 的带电量的比值。（已知
17 ≈ 4.12）
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